Ukszta³towanie powierzchni stropowej gliny zwa³owej zlodowacenia
sanu 2 w centrum Wroc³awia
Pawe³ Goldsztejn*, Grzegorz Skrzypek*
The morphology of the top tills’ surface of the South Polish glaciation (Sanian 2) in the centre of Wroc³aw. Prz. Geol., 52: 160–162.
S u m m a r y. South Polish tills surface in downtown Wroc³aw were mapped using 136 records of elevation of glacial tills surface. The unevenly distributed data were interpolated by kriging method. The investigated surface a reveals a prominent upward trend in the S–SW direction (from 95 to 114–115 m a.s.l.), average inclination is 15–20o. There are some evident irregularities in that trend, e.g., a 3–4 meters deep trim in the central part of map. Modern morphology of the top surface of glacial tills (Sanian 2) is a result of fluvial erosion after Sanian 2 glaciation. Some irregularities of the surface can be an effect of the brook character of that river. Position of the Recent Odra’s riverbed is directly connected with an old Pleistocene riverbed.
Key words: morphology, tills, Wroc³aw, Odra, kriging
Dotychczasowe badania utworów zlodowacenia
po³udniowopolskiego na terenie miasta Wroc³awia by³y zwykle fragmentaryczne. Stanowi³y one uboczny efekt prac prowadzonych na potrzeby du¿ych inwestycji budow-lanych.
Niniejsza praca obejmuje analizê zmiennoœci przebie-gu powierzchni stropowej gliny zwa³owej zlodowacenia sanu 2 (wiek wg Buksiñski i in., 1974; Szczepankiewicz,
1989; Lindner, 1992) na obszarze 2,5 km2
w centrum Wroc³awia.
Prace prowadzone przez inwestorów szczegó³owo roz-poznawa³y pod³o¿e, ale na ograniczonym przestrzennie obszarze prowadzonych prac budowlanych. Taka proce-dura badañ da³a w efekcie szczegó³owe rozpoznanie g³êbo-koœci zalegania gliny zwa³owej, ale tylko w kilku znacznie oddalonych od siebie obszarach miasta.
Przy zastosowaniu nowoczesnych metod interpolacji jest mo¿liwe przedstawienie poprawnej i wiarygodnej mapy ukszta³towania powierzchni gliny zwa³owej.
Pomijaj¹c badawczy aspekt analizy morfologii kopal-nej i obeckopal-nej doliny Odry, przygotowana mapa ma znacze-nie praktyczne. Mo¿e znaleŸæ zastosowaznacze-nie do wstêpnej oceny geologiczno-in¿ynierskiej terenów, przy planowa-niu inwestycji. Glina zwa³owa zlodowacenia sanu 2 jest pierwsz¹ od powierzchni warstw¹ o wytrzyma³oœci noœnej istotnej dla posadowienia du¿ych inwestycji budowlanych w dolinie Odry w centrum Wroc³awia.
Interpolacja danych Ÿród³owych
W celu sporz¹dzenia mapy powierzchni stropowej gli-ny zwa³owej w centrum Wroc³awia, zebrano wszystkie dostêpne (wg stanu na lipiec 2001 r.) materia³y archiwalne pochodz¹ce z wierceñ, dotycz¹ce poziomu zalegania bada-nej powierzchni. Ogó³em zgromadzonych zosta³o 136
rekordów dotycz¹cych g³êbokoœci zalegania gliny
zwa³owej. Dane te przy u¿yciu programu Surfer 7.0 zosta³y wykorzystane do stworzenia siatki interpolacyjnej,
stano-wi¹cej matrycê do numerycznego kreœlenia mapy. Z uwagi na nierównomierne rozmieszczenie danych Ÿród³owych przeprowadzono wiele eksperymentów nad doborem opty-malnej metody i parametrów algorytmu interpolacji. Po analizie ich przydatnoœci w kreœleniu czytelnej i obarczo-nej relatywnie niewielkimi b³êdami interpolacyjnymi mapy, zdecydowano siê na zastosowanie metody krigingu.
Mapê wykreœlono na podstawie siatki interpolacyjnej 82´ 100
linii; zastosowano kriging punktowy (point kriging) z line-arnym przybli¿eniem zmiennoœci (linear drift) o parame-trach wariogramu: slope 1, anisotropy 1,3, angle –15; zastosowano wyszukiwanie danych typu octant o elipso-idzie wyszukiwania o parametrach: radius 1 2200 m, radius 2 1430 m, angle –15.
Uzyskane mapy morfologii powierzchni stropowej gli-ny zwa³owej oraz g³êbokoœci jej zalegania pod poziomem terenu przedstawiaj¹ ryc. 1 i 2.
Przestrzenna zmiennoϾ analizowanej powierzchni
Powierzchnia stropowa gliny zwa³owej wykazuje wznosz¹cy trend w kierunku SSW. Zgeneralizowany upad tej powierzchni wynosi ok. 15–20, przy biegu 105–110. Najni¿sze wartoœci po³o¿enia stropu gliny s¹ zlokalizowane w pó³nocno-wschodniej czêœci obszaru: 95 m n.p.m., naj-wy¿sze zaœ w czêœci po³udniowo-zachodniej (115 m n.p.m.) i po³udniowej (114 m n.p.m.). Ogólnie wyraŸny i jednoznaczny trend wykazuje jednak pewne odchylenia. W centralnej czêœci obszaru wystêpuje obni¿enie o prze-biegu SE–NW. Na obszarze tym rzêdne s¹ nawet o 3–4 m ni¿sze, ni¿ wynika³oby to z ogólnego wznosz¹cego trendu powierzchni. W czêœci centralnej, na NE od opisywanego obni¿enia, zaznacza siê niewielkie podniesienie stropu gli-ny, w postaci kilku izolowanych wyniesieñ (1–2 m). Ponadto w NW i W czêœci istniej¹ jeszcze dwa, 1–2 metro-we wyniesienia. Ca³kowity wznios powierzchni gliny wynosi ok. 10 m na odcinku 1,8 km na linii NNW–SSE. Nachylenie powierzchni dochodzi maksymalnie do 2,2% (zmiana o 10 m z 95 na 105 m n.p.m.) na odcinku ok. 450 m. Najwiêksza zmiennoœæ rzêdnej stropu zaznacza siê wzd³u¿ linii NE–SW (20 m na odcinku 2,2 km). Wszystkie omawiane cechy zmiennoœci przestrzennej omawianej powierzchni przedstawia ryc. 1.
160
Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 2, 2004
*Wydzia³ Geoin¿ynierii,Górnictwa i Geologii, Politechnika Wroc³awska, Pl. Teatralny 2, 50-510 Wroc³aw
**Instytut Nauk Geologicznych, Uniwersytet Wroc³awski, ul. Cybulskiego 30, 50-205 Wroc³aw; pgold@ing.uni.wroc.pl; buki@ing.uni.wroc.pl
Interpretacja genezy ukszta³towania powierzchni gliny zwa³owej zlodowacenia sanu 2 w centrum Wroc³awia
Obecne ukszta³towaniestropu gliny zwa³owej zlodo-wacenia san 2 jest efektem dzia³alnoœci erozyjnej rzeki, odprowadzaj¹cej wody topniej¹cego l¹dolodu w czasie
jego regresji po zlodowaceniu sanu 2 oraz w czasie zlodo-waceñ œrodkowo- i pó³nocnopolskich. Nieregularnoœæ morfologii powierzchni stropowej gliny zwa³owej wska-zywaæ mo¿e na nieregularnoœæ koryta tej rzeki. Powierzch-nia ta ma charakter rozleg³ego obni¿ePowierzch-nia powierzchni stropowej gliny zwa³owej w centrum Wroc³awia, obecnie 161
Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 2, 2004
A
A'
Podk³ad topograficzny: Mapa Topograficzna Polski w skali 1:10000 – arkusz Wroc³aw – Str. Miasto,
G³ówny Geodeta Kraju, Warszawa 1998
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 m p.p.t. m b.g.l. 0 100 200 300 400 500 m
¬
Ryc. 2. Mapa g³êbokoœci zalegania powierzchni
stropowej gliny
zwa³owej w centrum Wroc³awia (m p.p.t.) Fig. 2. The map of the depth level of the top sur-face of South Polish tills surface in the center of Wroclaw. (m b.g.l.)
A
A'
0 100 200 300 400 500 m Podk³ad topograficzny: Mapa Topograficzna Polskiw skali 1:10000 – arkusz Wroc³aw – Str. Miasto, G³ówny Geodeta Kraju, Warszawa 1998
95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 m n.p.m. m a.s.l.
¬
Ryc. 1. Mapa powierzchni stropowej gliny zwa³owej zlodowa-cenia sanu 2 w centrum Wroc³awia (m n.p.m.); A –A'— linia przekroju na ryc. 3Fig. 1. The map of the top surface of the Sanian 2 glaciations tills surface in the center of Wroclaw (m a.s.l.); A–A' — line of section in Fig. 3
wype³nionego piaszczystymi osadami rzecznymi i wodno-lodowcowymi w wyniku dzia³alnoœci akumulacyjnej Odry. Du¿a ró¿nica (wynosz¹ca 8–9 m) w po³o¿eniu stropu gliny pod mostem Pokoju, pod korytem rzeki (95 m n.p.m.) i na wyspie Piaskowej w obrêbie doliny rzecznej (103–104 m n.p.m.), mo¿e siê wi¹zaæ z tym, ¿e glina rozciêta tam zosta³a przez eroduj¹c¹ rzekê w okresie póŸniejszym ni¿ zlodowacenie sanu 2, najprawdopodobniej w czasie zlodo-waceñ œrodkowopolskich. Wskazuje na to, widoczna na schemacie (ryc. 3), pozycja litostratygraficzna utworów miêdzymorenowych. To mo¿e sugerowaæ, ¿e obecne kory-to Odry ma swoje pierwotne za³o¿enie w dolinie tej rzeki. Teoria ta mog³aby byæ potwierdzona dalszymi badaniami po³o¿enia stropu gliny pod korytem Odry oraz w jej bezpo-œrednim s¹siedztwie.
Poœrednio wyniki analizy numerycznej pozwalaj¹ na stwierdzenie, ¿e wyspy na Odrze nie s¹ ostañcmi wysoczy-zny morenowej, lecz s¹ zbudowane z utworów rzecwysoczy-znych ³achy œródkorytowej. Po³o¿enie stropu gliny zwa³owej na terenie wysp nie ró¿ni siê znacznie od wartoœci charaktery-stycznych dla obszaru po³o¿onego poza korytem rzeki.
Widoczne w S i SW czêœci podniesienie powierzchni stropowej gliny zwa³owej wskazuje na to, ¿e jest to rejon
graniczny doliny Odry i Równiny Wroc³awskiej — obsza-ru, na którym nie dzia³a³a erozja rzeczna.
Koszt badañ pokryto z grantów: 1017/S/ING/02–03–IX, 2022/W/ING/02–03–34
Literatura
BUKSIÑSKI ST., WALCZAK-AUGUSTYNIAK M. & WROÑSKI J. 1974 — Atlas geologiczny Wroc³awia. Wyd. Geol., Warszawa. DAVIS J.C. 1986 — Statistics and Data Analysis in Geology. John Wiley & Sons, New York.
GOLDSZTEJN P. 2000 — Analiza numeryczna powierzchni geolo-gicznych. Uniwersytet Wroc³awski (praca licencjacka), Wroc³aw. GOLDSZTEJN P. 2002 — Analiza numeryczna powierzchni stropowej glin glacjalnych w centrum Wroc³awia. Uniwersytet Wroc³awski (praca magisterska), Wroc³aw.
LINDNER L. 1992 — Czwartorzêd. Wydawnictwo PAE, Warszawa. £ABNO A. 1991 — Objaœnienia do Szczegó³owej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50 000 — Arkusz Leœnica. Wyd. Geol., Warszawa.
Mapa Topograficzna Polski w skali 1: 10000, Arkusz Wroc³Aw–Str.
Miasto 1998. G³ówny Geodeta Kraju, Warszawa. SURFER 7.0–user’s guide 1999. Golden Software Inc.
SZCZEPANKIEWICZ S. 1989 — Ziemie po³udniowo-zachodniej Pol-ski–morfogeneza i dzieje czwartorzêdowe. Acta Universitas Vratis-laviensis, Wroc³aw.
WINNICKA G. 1988 — Objaœnienia do szczegó³owej mapy geologicz-nej Polski–Arkusz Wroc³aw. Wyd. Geol., Warszawa.
162
Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 2, 2004
0 200 400 600 800 m
0 200 400 600 800 m powierzchnia stropowa glin glacjalnych w centrum Wroc³awia
top surface of tills in the center of Wroclaw City
Schemat wg Buksiñski, Walczak-Augustyniak, Wroñski, 1974
Scheme based on Buksiñski, Walczak-Augustyniak, Wroñski, 1974
SCHEMAT BUDOWY GEOLOGICZNEJ REJONU WROC£AWIA
SCHEME OF GEOLOGY IN WROCLAW AREA
SE NW
SW PRZEKRÓJ GEOLOGICZNYA-A NE
A-A'' GEOLOGICAL CROSS-SECTION A A' m n.p.m. m a.s.l. 120,0 115,0 110,0 105,0 100,0 95,0 holoceñskie i plejstoceñskie osady rzeczne
Holocene and Pleistocene fluvial sediments
gliny glacjalne
zlodowacenia œrodkowopolskiego
tills from
Middle - Polish Glaciations
plejstoceñskie osady fluwioglacjalne Pleistocene fluvioglacial sediments gliny glacjalne zlodowacenia œrodkowopolskiego tills from
South - Polish Glaciations
i³y i mu³ki trzeciorzêdowe
Tertiary clays and silts
¬
Ryc. 3. Schemat budowy geologicznej (utwory kenozoiczne) centrum Wroc³awia oraz przekrój geologiczny wykonany w oparciu o mapy (ryc.1, 2) przez teren badañ A–A’
Fig. 3. The scheme of geology in the center of Wroclaw and geological crossection of research area (on the base of the maps Fig.1, 2)
